Impulsuri neuronale și ARN

Mcooker: cele mai bune rețete Despre știință

Impulsuri neuronale și ARNElementul structural al activității nervoase din creier este o celulă nervoasă (neuron). Activitatea sa funcțională este investigată prin numeroase metode - histologice, histochimice, microscopice electronice, radiografice și altele. Un număr mare de lucrări asupra celulei nervoase au fost publicate, dar semnificația funcțională a părților sale constitutive individuale rămâne necunoscută.

Celulele nervoase sunt formate din celule mame în stadiile incipiente ale dezvoltării corpului. Inițial, o celulă nervoasă este un nucleu înconjurat de o cantitate mică de citoplasmă. Apoi, în citoplasmă există fire subțiri care înconjoară nucleul - neurofibrile; simultan cu aceasta, începe dezvoltarea procesului axial al celulei nervoase - axonul, care crește spre periferie până la organul final. Mult mai târziu decât axonul, apar alte procese, care se numesc dendrite. În timpul dezvoltării, ramificația dendritelor. Celula nervoasă și axonul acesteia sunt acoperite cu o membrană care separă conținutul celulei de mediul înconjurător.

Celula nervoasă este excitată ca urmare a iritațiilor care vin la ea de-a lungul axonilor altor celule nervoase. Terminațiile axonilor de pe corpul celulei și ale dendritelor se numesc sinapse. Nu s-a observat că excitația care vine printr-o sinapsă a provocat un impuls în orice neuron; un neuron poate fi tras de impulsuri care sosesc printr-un număr suficient de sinapse adiacente pentru o perioadă care durează mai puțin de un sfert de milisecundă.

Neuronii diferă semnificativ prin forma corpului celulei, prin lungimea, numărul și gradul de ramificare a axonilor și dendritelor. Neuronii sunt clasificați în senzorial (senzorial), motor (motor) și intercalar. În neuronii senzoriali, dendritele sunt conectate la receptori, iar axonii la alți neuroni; în neuronii motori, dendritele sunt conectate la alți neuroni, iar axonii sunt conectați la un efector; în interneuroni, atât dendritele, cât și axonii sunt conectați la alți neuroni. Funcția unui număr imens de interneuroni, care sunt structura principală a sistemului nervos central și periferic, este de a transfera informații dintr-o parte a corpului în alta.

La om și la alte mamifere, fibrele nervoase care conduc rapid impulsurile de la receptori la creier și de la creier la mușchi și astfel oferă un răspuns adaptativ rapid al corpului sunt îmbrăcate ca o teacă, o teacă grasă. Prin urmare, acești nervi sunt numiți mielinizați. Teaca de mielină conferă axonilor o culoare albă, în timp ce corpurile celulare și dendritele care nu au teacă de mielină sunt gri.

Fibrele nervoase care provin din celulele cortexului sau către ele sunt împărțite în trei grupe principale: proiecție - conectarea subcortexului cu cortexul, asociativă - conectarea zonelor corticale din aceeași emisferă, comisuri - conectarea a două emisfere și mers în direcție transversală . Pachetul acestor fibre se numește corp calos.

Impulsurile nervoase sunt transmise de-a lungul fibrelor nervoase, care au un caracter ritmic. Impulsul nervos nu este un curent electric, ci o perturbare electrochimică a fibrei nervoase. Cauzat de un iritant într-o parte a fibrei nervoase, provoacă aceeași tulburare și în cea vecină etc., până când impulsul ajunge la capătul fibrei.

Impulsuri neuronale și ARNNervul începe să reacționeze atunci când i se aplică un anumit stimul de putere minimă. Impulsurile nervoase sunt transmise periodic fibrelor. După ce un impuls a fost transmis, trece un anumit timp (de la 0,001 la 0,005 secunde) înainte ca fibra să poată transmite al doilea impuls.

Perioada de timp în care apar modificări chimice și fizice, în urma căreia fibra revine la starea inițială, se numește perioadă refractară.

Există opinia că impulsurile transmise de neuroni de toate tipurile - senzoriale, motorii și intercalare, sunt practic similare între ele. Faptul că diferite impulsuri determină fenomene diferite - de la stări mentale la reacții secretorii - depinde în totalitate de natura structurilor la care provin impulsurile.

Fiecare impuls nervos, propagându-se, să zicem, de-a lungul nervului aferent, ajunge în corpul celulei nervoase. Poate trece prin celulă mai departe, către celelalte procese ale sale și se poate deplasa prin sinapse către una dintre fibrele următoarei celule de-a lungul lanțului sau mai multe celule simultan. Deci, impulsul nervos își face drum, să zicem, de la mucoasa nazală prin nucleii cerebrali centrali la organul executiv (fibra musculară sau glandă), care intră într-o stare activă.

Nu fiecare impuls care ajunge la o sinapsă este transmis la următorul neuron. Conexiunile sinaptice oferă o anumită rezistență la fluxul de impulsuri. Această caracteristică a lucrării sinapselor este, trebuie să ne gândim, adaptativă. Promovează un răspuns selectiv al organismului la o anumită iritare.

Astfel, studiile asupra microstructurii creierului indică activitatea interconectată a celulelor nervoase. Putem vorbi despre un sistem de neuroni. Dar funcția sa ca întreg nu este suma activității neuronilor individuali. Un neuron nu generează fenomene mentale. Numai munca agregată a neuronilor care alcătuiesc un anumit sistem poate da un fenomen mental. Se bazează pe procese materiale specifice în neuroni.

Și totuși, studiul proceselor care apar în neuroni individuali conține anumite perspective în legătură cu dezvăluirea mecanismelor de comportament și psihic. În acest caz, ne referim la studii privind nivelul molecular al neuronilor, care au subliniat legătura dintre fiziologia activității nervoase superioare și biologia moleculară.

Primul care a pătruns în adâncimile moleculare ale celulelor nervoase ale creierului a fost neurohistologul și citologul suedez H. Hiden. Începutul lucrării sale datează din 1957. Hiden a dezvoltat un set special de microinstrumente cu ajutorul cărora a putut apoi să efectueze operații cu o celulă nervoasă.

Experimentele au fost efectuate pe iepuri, șobolani și alte animale. Experimentul a fost după cum urmează. La început, animalele au fost trezite, forțate să facă ceva, de exemplu, pentru a urca de-a lungul firului pentru hrană. Apoi, animalele experimentale au fost imediat sacrificate pentru a analiza celulele nervoase ale creierului lor.

Au fost stabilite două fapte importante. În primul rând, orice excitare crește semnificativ producția de așa-numitul acid ribonucleic (ARN) în neuronii creierului. În al doilea rând, o mică parte din acest ARN diferă în secvența de bază, sau compoziția chimică, de orice ARN găsit în neuronii animalelor de control neinstruite.

Întrucât molecula de ARN, ca una dintre principalele macromolecule biologice (împreună cu molecula acidului dezoxiribonucleic - ADN), are o capacitate informațională imensă, pe baza experimentelor de mai sus s-a sugerat că cunoștințele dobândite sunt codificate în diferitele de mai sus. Molecule de ARN. Aceasta a pus bazele ipotezei moleculare a memoriei pe termen lung.

În dezvoltarea experimentelor lui Hyden, s-au încercat transferul moleculelor de ARN din creierul animalelor antrenate în creierul celor neinstruite. Cele mai senzaționale au fost experiențele psihologilor americani McConnell și Jacobson.

Impulsuri neuronale și ARNÎn 1962, McConnell a experimentat planaria - viermi plani și transparenți, care sunt atât de vorace, încât se mănâncă reciproc. Acești viermi au dezvoltat un reflex motor condiționat sub influența luminii.Viermii antrenați în acest fel au fost tăiați și hrăniți viermilor neinstruiți. S-a dovedit că în acesta din urmă reflexul condiționat la lumină s-a format de două ori mai repede decât la cei care nu au mâncat planari antrenați.

Jacobson și colegii săi au efectuat experimente privind „transferul” comportamentului pe șobolani și hamsteri. Șobolanii, de exemplu, au fost antrenați să alerge la alimentator după ce s-a auzit un clic puternic. În același timp, o porție de mâncare a căzut în jgheab. După sfârșitul antrenamentului, animalele au fost ucise și ARN-ul izolat din creierul lor a fost injectat animalelor neinstruite. Un grup de control de șobolani a primit injecții de ARN din creierul animalelor neinstruite. Șobolanii experimentali și de control au fost apoi testați pentru a vedea dacă clicul va avea vreun efect (fiecărui animal i s-au acordat 25 de clicuri, dar nu i s-a acordat recompensă alimentară). S-a dovedit că animalele experimentale s-au apropiat de alimentator mult mai des decât cele de control.

Aceste și alte experimente mai complexe l-au determinat pe Jacobson să concluzioneze că ARN poartă informații și fenomenul transferului se referă la memorare.

Până de curând, psihologia menționa doar mecanismul de formare și consolidare a conexiunilor neuronale ca bază fiziologică pentru memorare. Baza reproducerii este revitalizarea conexiunilor nervoase - asociații, stabilite în procesul de memorare sau memorare. Și acum se avansează ipoteza moleculară a memoriei. Viitorul ar trebui să arate cum mecanismele moleculare ale memoriei sunt conectate cu mecanismele reflexe.

Rezultatele experimentelor lui McConnell și Jacobson provoacă multe controverse și obiecții în rândul oamenilor de știință. Faptul este că aceleași experimente au fost efectuate în alte laboratoare științifice, dar nu s-au obținut rezultate similare. În plus, anumite premise teoretice ale acestei ipoteze se întâlnesc cu obiecții. Oamenii de știință susțin adevărul. În același timp, însăși ideea participării ARN la fenomenele memoriei pe termen lung nu ridică nicio obiecție. Dezvoltarea ulterioară a cercetării științifice va duce fără îndoială la o soluție fundamentală la problema acestui important proces mental asociat cu gândirea și cunoașterea realității înconjurătoare.

V. Kovalgin - Dezvăluirea secretelor psihicului


Radioactivitatea naturală   Interferonul câștigă

Toate rețetele

Rețetă nouă

Subiecte noi

© Mcooker: cele mai bune rețete.

Harta site-ului

Vă sfătuim să citiți:

Selectarea și funcționarea producătorilor de pâine